Οι σπάνιες γαίες στην παγκόσμια οικονομία=The Rare Earths in the Global Economy

Περίληψη

Οι σπάνιες γαίες (REE: Rare Earth Elements) είναι μια ομάδα 17 χημικών στοιχείων, 15 λανθανίδων με ατομικούς αριθμούς 57-71 (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). Τα υπόλοιπα 2 είναι το Sc και το Y. Συνήθως χωρίζονται σε δύο υποομάδες, αυτή των ελαφριών σπανίων γαιών (LREE: Light Rare Earth Elements) με τα στοιχεία La-Sm+Sc και αυτή των βαρύτερων (HREE: Heavy Rare Earth Elements) με τα στοιχεία Eu-Lu+Y. Τα ορυκτά που συνήθως απαντούν στα κοιτάσματα των σπανίων γαιών είναι ο μπαστναζίτης, ο μοναζίτης και το ξενότιμο. Ο μπαστναζίτης (bastnäsite) έχει χημικό τύπο LaCO3F, όπου το La συμβολίζει τις λανθανίδες, ο μοναζίτης (monazite) έχει χημικό τύπο LaPO4, όπου το La αντιπροσωπεύει τα στοιχεία Ce, La, Nd και Pr και το ξενότιμο (xenotime) έχει γενικό χημικό τύπο LaPO4, αλλά και YPO4 επειδή περιέχει κυρίως Y. Aποθαρρυντικός παράγοντας για την εκμετάλλευση και επεξεργασία των κοιτασμάτων, αποτελεί η παρουσία ραδιενεργών στοιχείων. Γενικά, ο μπαστναζίτης περιέχει 70-74% REO (Rare Earth Oxide), 0-0,3% ThO2 και 0,09% UO2, ο μοναζίτης 35-71% REO, 0-20% ThO2 και 0-16% UO2, ενώ το ξενότιμο 52-67% REO, 0-3% ThO2 και 0-5% UO2. Τα REO του μπαστναζίτη και του μοναζίτη είναι κυρίως στοιχεία των LREE, ενώ το ξενότιμο είναι πολύτιμο λόγω της περιεκτικότητάς του στις HREE. Οι τιμές στην αγορά των REO κυμαίνονται από ~173 $/kg (La2O3) μέχρι ~5880 $/kg (Eu2O3). Τα πεδία εφαρμογών των σπανίων γαιών περιλαμβάνουν την ενέργεια, την προστασία του περιβάλλοντος, την ψηφιακή τεχνολογία καθώς και τις ιατρικές και στρατιωτικές εφαρμογές. Το 2016, η παγκόσμια παραγωγή REO έφτασε τις 126 χιλιάδες μετρικούς τόνους, όπου η Κίνα παρήγαγε το 83,3%, η Αυστραλία το 11,1%, η Ρωσία το 2,4%, η Ινδία το 1,3% και η Βραζιλία το 0,9%. Για το 2017, από τα 120 εκατ. μετρικών τόνων παγκοσμίων αποθεμάτων REO, 36,7% ανήκουν στην Κίνα, 18,3% στο Βιετνάμ, 18,3% στην Βραζιλία, 15,0% στην Ρωσία, 5,8% στην Ινδία και 2,8% στην  Αυστραλία.

The Rare Earth Elements (REE) is a group of 17 chemical elements, 15 lanthanides with atomic numbers 57-71 (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). The remaining 2 are Sc and Y. They are usually divided into two subgroups, the Light Rare Earth Elements (LREE) including La-Sm+Sc and the Heavy Rare Earth Elements (HREE) including Eu-Lu+Y. The minerals usually found in the rare earth deposits are the bastnäsite, the monazite and the xenotime. Bastnäsite has the chemical formula LaCO3F, where La stands for the lanthanides, the monazite has the chemical formula LaPO4, where La represents the elements Ce, La, Nd and Pr and the xenotime has the general chemical formula LaPO4, but also YPO4 because it contains predominantly Y. Discouraging factor for the exploitation and treatment of the deposits, is the presence of radioactive elements. Generally, bastnäsite contains 70-74% REO (Rare Earth Oxide), 0-0.3% ThO2 and 0.09% UO2, monazite 35-71% REO, 0-20% ThO2 and 0-16% UO2, while xenotime 52-67% REO, 0-3% ThO2 and 0-5% UO2. The REO of bastnäsite and monazite consist mainly of LREE, while the xenotime is valuable because of its content in the HREE. The REO market prices range from ~173 $/kg (La2O3) to ~5880 $/kg (Eu2O3). Fields of REE applications include energy, environmental protection, digital technology as well as medical and military applications. In 2016, the world’s REO production reached 126 thousand metric tons, where China produced 83.3%, Australia 11.1%, Russia 2.4%, India 1.3%, and Brazil 0.9%. For 2017, of 120 million metric tons of REO world reserves, 36.7% belong to China, 18.3% to Vietnam, 18.3% to Brazil, 15.0% to Russia, 5.8% to India and 2.8% to Australia.